配氣機(jī)構(gòu)介紹.ppt課件

1、配氣機(jī)構(gòu)介紹（一）按氣門的布置形式分：（一）按氣門的布置形式分：1）頂置氣門式）頂置氣門式2）側(cè)置氣門式）側(cè)置氣門式.（二）按凸輪軸的布置位置分：（二）按凸輪軸的布置位置分：1）下置凸輪軸式）下置凸輪軸式2）頂置凸輪軸式）頂置凸輪軸式.（三）按凸輪軸的傳動方式分：（三）按凸輪軸的傳動方式分：1）齒輪傳動式）齒輪傳動式2）鏈條傳動式）鏈條傳動式3）齒形皮帶傳動式）齒形皮帶傳動式.1）二氣門（傳統(tǒng)一進(jìn)一排）二氣門（傳統(tǒng)一進(jìn)一排）2）多氣門（四氣門為主）多氣門（四氣門為主）1、組成：、組成：由由氣門組氣門組和和氣門傳動組氣門傳動組組成組成2、分類：、分類：（四）按每缸氣門數(shù)目分：（四）按每缸氣門數(shù)目

2、分：3、優(yōu)缺點(diǎn)：曲軸到氣門距離近，方、優(yōu)缺點(diǎn)：曲軸到氣門距離近，方便齒輪傳動，氣門間隙調(diào)整方便，但便齒輪傳動，氣門間隙調(diào)整方便，但氣道拐彎多，流動阻力大，充氣效率氣道拐彎多，流動阻力大，充氣效率低，燃燒室扁平，結(jié)構(gòu)不緊湊，容易低，燃燒室扁平，結(jié)構(gòu)不緊湊，容易爆震，壓縮比低（僅為爆震，壓縮比低（僅為6）。）。.1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 氣門布置在氣缸體一側(cè)，氣門頭部朝上，沒氣門布置在氣缸體一側(cè)，氣門頭部朝上，沒有搖臂、推桿，下置式凸輪軸，齒輪傳動。有搖臂、推桿，下置式凸輪軸，齒輪傳動。.2、工作原理：、工作原理： 正時齒輪副帶動凸輪軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)到凸輪正時齒輪副帶動凸輪軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)到凸輪桃尖頂起氣門

3、挺桿，推動氣門克服彈簧預(yù)桃尖頂起氣門挺桿，推動氣門克服彈簧預(yù)緊力開啟。緊力開啟。 凸輪基圓與氣門挺桿接觸時，氣門在氣門凸輪基圓與氣門挺桿接觸時，氣門在氣門彈簧預(yù)緊力的作用下關(guān)閉。彈簧預(yù)緊力的作用下關(guān)閉。.二、頂置氣門式氣門機(jī)構(gòu)二、頂置氣門式氣門機(jī)構(gòu)3、優(yōu)缺點(diǎn)：凸輪軸靠近曲軸，便于齒、優(yōu)缺點(diǎn)：凸輪軸靠近曲軸，便于齒輪驅(qū)動，但凸輪離氣門遠(yuǎn)，氣門傳動機(jī)輪驅(qū)動，但凸輪離氣門遠(yuǎn)，氣門傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜，零件多，機(jī)構(gòu)剛性差，動力特構(gòu)復(fù)雜，零件多，機(jī)構(gòu)剛性差，動力特性差，難以適應(yīng)高速化。性差，難以適應(yīng)高速化。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：氣門布置在氣缸蓋上，氣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：氣門布置在氣缸蓋上，氣 門頭部朝下。門頭部朝下。.優(yōu)點(diǎn)：氣道平滑

4、，充氣效率高，燃燒室優(yōu)點(diǎn)：氣道平滑，充氣效率高，燃燒室 緊湊，壓縮比高。緊湊，壓縮比高。.缺點(diǎn)：氣門離曲軸遠(yuǎn)，傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜。缺點(diǎn)：氣門離曲軸遠(yuǎn)，傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜。.（一）下置式凸輪軸（一）下置式凸輪軸.1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：凸輪軸布置在曲軸側(cè)面，、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：凸輪軸布置在曲軸側(cè)面，有挺柱、推桿、大搖臂。有挺柱、推桿、大搖臂。.2、工作原理：正時齒輪副帶動凸輪軸、工作原理：正時齒輪副帶動凸輪軸轉(zhuǎn)動，凸輪桃尖頂起挺柱、推桿、大搖轉(zhuǎn)動，凸輪桃尖頂起挺柱、推桿、大搖臂的一端（調(diào)整螺釘），繞搖臂軸轉(zhuǎn)動，臂的一端（調(diào)整螺釘），繞搖臂軸轉(zhuǎn)動，另一端（長）鍍鉻面推動氣門克服彈簧另一端（長）鍍鉻面推動氣門克服彈簧預(yù)緊力使氣門

5、開啟預(yù)緊力使氣門開啟 凸輪軸布置在氣缸蓋上，氣門傳動凸輪軸布置在氣缸蓋上，氣門傳動機(jī)構(gòu)容易布置，省去剛性較差的推桿機(jī)構(gòu)容易布置，省去剛性較差的推桿等零件，機(jī)構(gòu)動力特性好，容易上高等零件，機(jī)構(gòu)動力特性好，容易上高速，但曲軸離凸輪軸遠(yuǎn)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)復(fù)速，但曲軸離凸輪軸遠(yuǎn)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)復(fù)雜，空間布置困難。雜，空間布置困難。A：帶單搖臂：帶單搖臂 適用于半球形燃燒室，進(jìn)、排氣道分置于發(fā)動機(jī)縱向兩側(cè)。適用于半球形燃燒室，進(jìn)、排氣道分置于發(fā)動機(jī)縱向兩側(cè)。 搖臂的鍍鉻面與凸輪型面接觸，搖臂轉(zhuǎn)動時，搖臂的調(diào)整螺搖臂的鍍鉻面與凸輪型面接觸，搖臂轉(zhuǎn)動時，搖臂的調(diào)整螺釘端（長）壓迫氣門桿克服彈簧預(yù)緊力使氣門開啟釘端（長）壓

6、迫氣門桿克服彈簧預(yù)緊力使氣門開啟優(yōu)點(diǎn)是氣優(yōu)點(diǎn)是氣門間隙調(diào)整方便，凸輪最大升程可以較小，但氣門夾角偏大，門間隙調(diào)整方便，凸輪最大升程可以較小，但氣門夾角偏大，不利于布置直的進(jìn)氣道。不利于布置直的進(jìn)氣道。（二）頂置凸輪軸（二）頂置凸輪軸（OHC）1、單頂置凸輪軸（、單頂置凸輪軸（SOHC）（Single Over Head Camshaft）（1）二氣門（傳統(tǒng)）二氣門（傳統(tǒng)）B：凸輪直接驅(qū)動氣門：凸輪直接驅(qū)動氣門 完全取消氣門搖臂，完全取消氣門搖臂，由凸輪直接驅(qū)動氣門。一由凸輪直接驅(qū)動氣門。一根凸輪軸上有進(jìn)、排氣凸根凸輪軸上有進(jìn)、排氣凸輪（輪（混合凸輪混合凸輪）使得氣門）使得氣門只能直上直下運(yùn)動，

7、不能只能直上直下運(yùn)動，不能采用結(jié)構(gòu)緊湊的半球形燃采用結(jié)構(gòu)緊湊的半球形燃燒室，進(jìn)排氣道左右分置。燒室，進(jìn)排氣道左右分置。優(yōu)點(diǎn)是氣門機(jī)構(gòu)剛性好，優(yōu)點(diǎn)是氣門機(jī)構(gòu)剛性好，具有良好的動力特性，更具有良好的動力特性，更適應(yīng)高速機(jī)，但氣門間隙適應(yīng)高速機(jī)，但氣門間隙調(diào)整困難。調(diào)整困難。.上海桑塔納時代超人上海桑塔納時代超人200GSI AJR電噴發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)電噴發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu) 上海桑塔納時代超人上海桑塔納時代超人AJR發(fā)發(fā)動機(jī)、紅旗動機(jī)、紅旗488-3發(fā)動機(jī)、一汽發(fā)動機(jī)、一汽奧迪奧迪100以及南汽索菲姆柴油以及南汽索菲姆柴油機(jī)均使用這一配氣機(jī)構(gòu)。機(jī)均使用這一配氣機(jī)構(gòu)。2、雙頂置凸輪軸、雙頂置凸輪軸 雙頂

8、置凸輪軸一般用于四雙頂置凸輪軸一般用于四氣門配氣機(jī)構(gòu)，齒形皮帶傳氣門配氣機(jī)構(gòu)，齒形皮帶傳動。大多數(shù)是完全取消氣門動。大多數(shù)是完全取消氣門搖臂的搖臂的氣門直接傳動方式氣門直接傳動方式。與兩氣門相比，氣門質(zhì)量小，與兩氣門相比，氣門質(zhì)量小，配氣機(jī)構(gòu)動力特性更好，更配氣機(jī)構(gòu)動力特性更好，更容易上高速機(jī)，而且，由于容易上高速機(jī)，而且，由于便于采用結(jié)構(gòu)緊湊的半球形便于采用結(jié)構(gòu)緊湊的半球形燃燒室，氣門夾角較小，便燃燒室，氣門夾角較小，便于布置直的進(jìn)氣道，進(jìn)氣阻于布置直的進(jìn)氣道，進(jìn)氣阻力較小，發(fā)動機(jī)高速動力性力較小，發(fā)動機(jī)高速動力性能較高。為便于氣門間隙調(diào)能較高。為便于氣門間隙調(diào)整，有的發(fā)動機(jī)帶整，有的發(fā)動機(jī)

9、帶單氣門搖單氣門搖臂驅(qū)動氣門臂驅(qū)動氣門，但凸輪外形一，但凸輪外形一般不對稱。般不對稱。調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘三、凸輪軸的傳動方式三、凸輪軸的傳動方式（三）齒形皮帶傳動：（三）齒形皮帶傳動：（1）優(yōu)點(diǎn)：兼顧齒輪傳動和鏈條傳動的主要優(yōu)點(diǎn)（配氣相位準(zhǔn)確，）優(yōu)點(diǎn)：兼顧齒輪傳動和鏈條傳動的主要優(yōu)點(diǎn)（配氣相位準(zhǔn)確，但要解決皮帶松弛問題；空間布置自由度大；磨損、噪聲?。?。但要解決皮帶松弛問題；空間布置自由度大；磨損、噪聲?。?。（2）缺點(diǎn)：工作可靠性、耐久性差，摩擦阻力大，怕機(jī)油（一般）缺點(diǎn)：工作可靠性、耐久性差，摩擦阻力大，怕機(jī)油（一般用齒形皮帶罩殼密封?。ぷ餍阅茈S溫度變化大用齒形皮帶罩殼密封

10、住），工作性能隨溫度變化大 。 （一）齒輪傳動：（一）齒輪傳動：（1）優(yōu)點(diǎn)：配氣相位準(zhǔn)確，工作可靠性和耐久性好。）優(yōu)點(diǎn)：配氣相位準(zhǔn)確，工作可靠性和耐久性好。（2）缺點(diǎn)：噪音、磨損較大，空間布置困難，重量大。）缺點(diǎn)：噪音、磨損較大，空間布置困難，重量大。 一般用斜齒，以提高工作平穩(wěn)性。一般用斜齒，以提高工作平穩(wěn)性。 （二）鏈傳動：（二）鏈傳動：（1）優(yōu)點(diǎn)：空間布置自由度大，對機(jī)型變化適應(yīng)性強(qiáng)，制造成本）優(yōu)點(diǎn)：空間布置自由度大，對機(jī)型變化適應(yīng)性強(qiáng)，制造成本低，工作可靠，維修方便。低，工作可靠，維修方便。（2）缺點(diǎn)：鏈條容易松弛，須帶張緊器，配氣相位容易變化，需）缺點(diǎn)：鏈條容易松弛，須帶張緊器，配氣

11、相位容易變化，需定期調(diào)整，噪聲、磨損大，耐久性較差。定期調(diào)整，噪聲、磨損大，耐久性較差。序列齒輪傳動結(jié)構(gòu)圖序列齒輪傳動結(jié)構(gòu)圖鏈條傳動結(jié)構(gòu)圖鏈條傳動結(jié)構(gòu)圖上鏈條張緊裝置上鏈條張緊裝置下鏈條張緊輪下鏈條張緊輪曲軸鏈輪曲軸鏈輪中間鏈輪中間鏈輪凸輪軸鏈輪凸輪軸鏈輪導(dǎo)鏈板導(dǎo)鏈板（1）三氣門（二進(jìn)、一排）三氣門（二進(jìn)、一排）（2）四氣門（二進(jìn)、二排）（常見）四氣門（二進(jìn)、二排）（常見）（3）五氣門（三進(jìn)、二排）五氣門（三進(jìn)、二排）（4）七氣門（四進(jìn)、三排）（國外實(shí)驗研究過，不理想）七氣門（四進(jìn)、三排）（國外實(shí)驗研究過，不理想）.多氣門優(yōu)點(diǎn)：多氣門優(yōu)點(diǎn)：1、在相同缸徑條件下，氣門頭部尺寸小，重量輕，氣門升程

12、小，、在相同缸徑條件下，氣門頭部尺寸小，重量輕，氣門升程小，有利于高速化；有利于高速化；2、進(jìn)氣總通過斷面積增加，有利于提高充氣效率；、進(jìn)氣總通過斷面積增加，有利于提高充氣效率；3、有利于形成結(jié)構(gòu)緊湊的燃燒室；、有利于形成結(jié)構(gòu)緊湊的燃燒室；4、排氣門熱負(fù)荷低。、排氣門熱負(fù)荷低。多氣門缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。多氣門缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。四氣門四氣門五氣門機(jī)構(gòu)五氣門機(jī)構(gòu)五氣門機(jī)構(gòu)五氣門機(jī)構(gòu)（單頂置凸輪軸、單搖臂驅(qū)動氣門）（單頂置凸輪軸、單搖臂驅(qū)動氣門）原因：原因：發(fā)動機(jī)工作時氣門及氣門傳動件發(fā)動機(jī)工作時氣門及氣門傳動件受熱膨脹受熱膨脹，如果冷態(tài)時無，如果冷態(tài)時無氣門間隙或氣門間隙過小，則在熱態(tài)時

13、勢必引起氣門間隙或氣門間隙過小，則在熱態(tài)時勢必引起氣門關(guān)閉不嚴(yán)氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成在壓縮和作功行程中造成在壓縮和作功行程中漏氣漏氣，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)功率下降功率下降，排氣門燒排氣門燒壞壞，嚴(yán)重時，嚴(yán)重時甚至不能起動甚至不能起動。氣門間隙過大，則會引起氣門及氣門。氣門間隙過大，則會引起氣門及氣門座、氣門傳動件之間產(chǎn)生座、氣門傳動件之間產(chǎn)生撞擊撞擊，磨損加劇磨損加劇，機(jī)械噪聲加大機(jī)械噪聲加大，而且，而且氣門開啟時刻推遲、關(guān)閉時刻提前，氣門開啟時刻推遲、關(guān)閉時刻提前，換氣持續(xù)時間縮短換氣持續(xù)時間縮短，也會導(dǎo)，也會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)致發(fā)動機(jī)功率下降功率下降。2）頂置凸輪軸：）頂置凸輪軸：（2）頂置氣門式配

14、氣機(jī)構(gòu)：）頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)：i、帶單搖臂（圖、帶單搖臂（圖c所示）所示）ii、直接驅(qū)動（圖、直接驅(qū)動（圖d、e所示）所示）1）下置式凸輪軸（圖）下置式凸輪軸（圖b所示）所示）為什么發(fā)動機(jī)在冷態(tài)時必須預(yù)留適當(dāng)大小的氣門間隙？為什么發(fā)動機(jī)在冷態(tài)時必須預(yù)留適當(dāng)大小的氣門間隙？針對不同氣門機(jī)構(gòu)的發(fā)動機(jī)，如何調(diào)整氣門間隙？針對不同氣門機(jī)構(gòu)的發(fā)動機(jī)，如何調(diào)整氣門間隙？調(diào)整調(diào)整：（1）側(cè)置氣門式配氣機(jī)構(gòu)（圖）側(cè)置氣門式配氣機(jī)構(gòu)（圖a所示）：所示）： 圖（圖（a）所示：打開氣缸體側(cè)）所示：打開氣缸體側(cè)面挺桿處蓋板，松開鎖緊螺面挺桿處蓋板，松開鎖緊螺母，母，調(diào)高調(diào)整螺栓（逆時針調(diào)高調(diào)整螺栓（逆時針方向轉(zhuǎn)動），

15、氣門間隙減小方向轉(zhuǎn)動），氣門間隙減小，調(diào)低調(diào)整螺栓（順時針方向調(diào)低調(diào)整螺栓（順時針方向轉(zhuǎn)動），氣門間隙增大。轉(zhuǎn)動），氣門間隙增大。用用厚薄規(guī)檢查（圖示）。厚薄規(guī)檢查（圖示）。（b）帶雙搖臂，氣門間隙調(diào)）帶雙搖臂，氣門間隙調(diào)整螺釘在短搖臂端、推桿一側(cè)，整螺釘在短搖臂端、推桿一側(cè)，順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘，搖，搖臂繞搖臂軸逆時針方向轉(zhuǎn)動臂繞搖臂軸逆時針方向轉(zhuǎn)動（凸輪、推桿靜止不動），（凸輪、推桿靜止不動），氣氣門間隙減小門間隙減小；逆時針方向轉(zhuǎn)動逆時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘，搖臂繞搖臂軸順時，搖臂繞搖臂軸順時針方向轉(zhuǎn)動，針方向轉(zhuǎn)動，氣門間隙增大氣門間隙增大。圖圖c所示，帶單搖

16、臂，凸輪所示，帶單搖臂，凸輪直接驅(qū)動短搖臂端，氣門直接驅(qū)動短搖臂端，氣門間隙調(diào)整螺釘在長搖臂端。間隙調(diào)整螺釘在長搖臂端。順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘，順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘，氣門間隙減小，逆時針方氣門間隙減小，逆時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘，氣門間向轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘，氣門間隙增大。隙增大。圖圖d所示，凸輪直接驅(qū)動氣所示，凸輪直接驅(qū)動氣門，無氣門間隙調(diào)整螺釘，門，無氣門間隙調(diào)整螺釘，氣門間隙調(diào)整墊片在挺柱殼氣門間隙調(diào)整墊片在挺柱殼內(nèi)，內(nèi)，只有卸下凸輪軸后才能只有卸下凸輪軸后才能更換調(diào)整墊片更換調(diào)整墊片，調(diào)整氣門間，調(diào)整氣門間隙非常困難。隙非常困難。圖圖e所示，凸輪直接驅(qū)動氣門，無氣門間隙調(diào)整螺釘，氣門間隙調(diào)所示，

17、凸輪直接驅(qū)動氣門，無氣門間隙調(diào)整螺釘，氣門間隙調(diào)整墊片在挺柱體頂上，用專用工具取出調(diào)整墊片，更換另一厚度整墊片在挺柱體頂上，用專用工具取出調(diào)整墊片，更換另一厚度的調(diào)整墊片（每個調(diào)整墊片均有厚度值，用厚薄規(guī)測出現(xiàn)在的氣的調(diào)整墊片（每個調(diào)整墊片均有厚度值，用厚薄規(guī)測出現(xiàn)在的氣門間隙后，根據(jù)需要調(diào)整到的氣門間隙值換算出所需更換的調(diào)整門間隙后，根據(jù)需要調(diào)整到的氣門間隙值換算出所需更換的調(diào)整墊片厚度值）。墊片厚度值）。0 0 0h 0000hhhh日本豐田佳美轎車兩次調(diào)整四缸機(jī)氣門間隙次序表：日本豐田佳美轎車兩次調(diào)整四缸機(jī)氣門間隙次序表：（發(fā)火次序：（發(fā)火次序：1-3-4-2）處于處于TDC位置的氣缸位

18、置的氣缸進(jìn)氣門調(diào)整進(jìn)氣門調(diào)整排氣門調(diào)整排氣門調(diào)整1412341324請同學(xué)們考慮為什么？請同學(xué)們考慮為什么？如果發(fā)火次序是如果發(fā)火次序是1-2-4-3呢？呢？配氣相位：配氣相位：用曲軸轉(zhuǎn)角表示進(jìn)、排氣門開閉時刻，并用圓弧表用曲軸轉(zhuǎn)角表示進(jìn)、排氣門開閉時刻，并用圓弧表示氣門的開啟角度和關(guān)閉角度。示氣門的開啟角度和關(guān)閉角度。 活塞頂一般需設(shè)避閥坑（氣門重疊角大者避閥坑較深，壓縮活塞頂一般需設(shè)避閥坑（氣門重疊角大者避閥坑較深，壓縮比大者避閥坑較深）。比大者避閥坑較深）。為什么氣門要提前開啟和遲后關(guān)閉？為什么氣門要提前開啟和遲后關(guān)閉？原因：原因：1、進(jìn)氣門早開：減少節(jié)流損失、進(jìn)氣門早開：減少節(jié)流損失

19、2、進(jìn)氣門遲閉：利用氣流慣性多進(jìn)氣、進(jìn)氣門遲閉：利用氣流慣性多進(jìn)氣 3、排氣門早開：（、排氣門早開：（1）自由排氣，排除大部分廢氣）自由排氣，排除大部分廢氣 （2）減少壓縮負(fù)功）減少壓縮負(fù)功 4、排氣門遲閉：利用氣流慣性多排氣、排氣門遲閉：利用氣流慣性多排氣.氣門重疊角：氣門重疊角：在進(jìn)氣上止點(diǎn)前后，有一段時間進(jìn)、排氣門同時開在進(jìn)氣上止點(diǎn)前后，有一段時間進(jìn)、排氣門同時開啟，重疊的曲軸轉(zhuǎn)角叫氣門重疊角。啟，重疊的曲軸轉(zhuǎn)角叫氣門重疊角。.汽油機(jī)氣門重疊角為什么不能過大？汽油機(jī)氣門重疊角為什么不能過大？原因：如果過大，在怠速或低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時，節(jié)氣門開度極小，進(jìn)原因：如果過大，在怠速或低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時，節(jié)氣

20、門開度極小，進(jìn)氣管內(nèi)真空度很大，廢氣會倒流入進(jìn)氣管內(nèi)。這既會造成廢氣稀氣管內(nèi)真空度很大，廢氣會倒流入進(jìn)氣管內(nèi)。這既會造成廢氣稀釋，又會引起進(jìn)氣管內(nèi)釋，又會引起進(jìn)氣管內(nèi)“放炮放炮”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。.最佳的氣門重疊角隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升而增大；最佳的氣門重疊角隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升而增大；.汽油機(jī)的氣門重疊角汽油機(jī)的氣門重疊角柴油機(jī)。柴油機(jī)。.4、氣門彈簧彈力足以克服、氣門彈簧彈力足以克服氣門及氣門傳動件的慣性力，氣門及氣門傳動件的慣性力，使氣門能迅速開、閉，并保使氣門能迅速開、閉，并保證氣門與氣門座之間有一定證氣門與氣門座之間有一定的接觸應(yīng)力，以保證密封。的接觸應(yīng)力，以保證密封。組成：由氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座

21、和氣門彈簧等零件組成組成：由氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座和氣門彈簧等零件組成作用：密封燃?xì)?。作用：密封燃?xì)?。要求：要求?、氣門頭部與氣門座必須貼合緊密；、氣門頭部與氣門座必須貼合緊密；2、氣門桿在氣門導(dǎo)管內(nèi)孔中上、氣門桿在氣門導(dǎo)管內(nèi)孔中上、下滑動自如，無卡滯現(xiàn)象；下滑動自如，無卡滯現(xiàn)象；.3、氣門彈簧兩端面與氣門桿中、氣門彈簧兩端面與氣門桿中心線垂直；心線垂直；.c、凸球面形、凸球面形-強(qiáng)度高，排氣阻力小，易清除廢氣，但吸熱面強(qiáng)度高，排氣阻力小，易清除廢氣，但吸熱面 積大，質(zhì)量大，加工復(fù)雜，僅適用于排氣門。積大，質(zhì)量大，加工復(fù)雜，僅適用于排氣門。.一、氣門一、氣門（1）結(jié)構(gòu)：由頭部和桿部組成。）結(jié)

22、構(gòu)：由頭部和桿部組成。.工作特點(diǎn)：高溫、高壓、潤滑不良、冷卻條件差。工作特點(diǎn)：高溫、高壓、潤滑不良、冷卻條件差。.要求：足夠的強(qiáng)度、剛度、耐熱和耐磨。要求：足夠的強(qiáng)度、剛度、耐熱和耐磨。.材料：進(jìn)氣門材料：進(jìn)氣門合金鋼（如鉻鋼或鎳鉻鋼等）。合金鋼（如鉻鋼或鎳鉻鋼等）。. 排氣門排氣門耐熱鋼（如硅鉻鋼等），為節(jié)約成本，多采耐熱鋼（如硅鉻鋼等），為節(jié)約成本，多采 用頭部用耐熱合金鋼、桿部用合金鋼的堆焊形式。用頭部用耐熱合金鋼、桿部用合金鋼的堆焊形式。.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）桿部至頭部圓滑過渡）桿部至頭部圓滑過渡-提高剛度。提高剛度。.（2）氣門頭部形狀：）氣門頭部形狀：a、平頂、平頂-結(jié)構(gòu)簡

23、單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量小，適用結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量小，適用 于進(jìn)、排氣門；于進(jìn)、排氣門；.b、喇叭形、喇叭形-桿部至頭部過渡圓弧半徑大，剛度好，進(jìn)氣阻力小，桿部至頭部過渡圓弧半徑大，剛度好，進(jìn)氣阻力小， 但吸熱面積大，僅用于進(jìn)氣門；但吸熱面積大，僅用于進(jìn)氣門；.（5）氣門桿端形狀：）氣門桿端形狀： 決定于氣門彈簧座的固定形式：決定于氣門彈簧座的固定形式：（2）氣門座圈過盈壓配）氣門座圈過盈壓配-耐耐高溫、耐磨的合金鑄鐵或奧氏高溫、耐磨的合金鑄鐵或奧氏體鋼材料制成的氣門座圈，但體鋼材料制成的氣門座圈，但容易脫落，導(dǎo)熱性差。容易脫落，導(dǎo)熱性差。1）兩半錐形鎖片）兩半錐形鎖片

24、-尾端沉割槽；尾端沉割槽；2）鎖銷）鎖銷-尾端徑向小孔。尾端徑向小孔。.2、氣門座、氣門座作用：作用：1）傳熱（氣門頭部熱量）；）傳熱（氣門頭部熱量）； 2）密封（燃燒室）。）密封（燃燒室）。.工作特點(diǎn)：高溫、高接觸應(yīng)力、工作特點(diǎn)：高溫、高接觸應(yīng)力、潤滑不良、冷卻條件差。潤滑不良、冷卻條件差。.結(jié)構(gòu)：（結(jié)構(gòu)：（1）氣缸蓋或氣缸體上）氣缸蓋或氣缸體上直接鏜出直接鏜出-鑄鐵氣缸蓋，低性能鑄鐵氣缸蓋，低性能要求；要求；.柴油機(jī)大部分用鑄鐵氣缸蓋，柴油機(jī)大部分用鑄鐵氣缸蓋，氣門座圈過盈壓配，但容易壓氣門座圈過盈壓配，但容易壓碎；汽油機(jī)用鋁合金氣缸蓋，碎；汽油機(jī)用鋁合金氣缸蓋，采用氣門座圈過盈壓配方式時

25、，采用氣門座圈過盈壓配方式時，需在氣門座圈外圓上切幾道環(huán)需在氣門座圈外圓上切幾道環(huán)槽（圖示）。槽（圖示）。.材料：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鐵基材料：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鐵基粉末冶金。粉末冶金。3、氣門導(dǎo)管：、氣門導(dǎo)管：作用：導(dǎo)向作用：導(dǎo)向-氣門桿直線運(yùn)動；氣門桿直線運(yùn)動； 傳熱傳熱-氣門桿熱量。氣門桿熱量。.結(jié)構(gòu)：臺階圓筒，過盈壓配在氣缸結(jié)構(gòu)：臺階圓筒，過盈壓配在氣缸蓋上，下端伸入氣道內(nèi)部。蓋上，下端伸入氣道內(nèi)部。.工作特點(diǎn)：高溫、潤滑不良、與工作特點(diǎn)：高溫、潤滑不良、與氣門桿高速滑動。氣門桿高速滑動。.要求：耐熱、耐磨。要求：耐熱、耐磨。.作用：克服氣門及傳動件慣性力，防止作用：克服氣門及傳動件慣性

26、力，防止 出現(xiàn)間隙，保證氣門及時關(guān)閉且出現(xiàn)間隙，保證氣門及時關(guān)閉且 緊密貼合，不會因發(fā)動機(jī)振動等緊密貼合，不會因發(fā)動機(jī)振動等 原因出現(xiàn)氣門不正常開啟現(xiàn)象。原因出現(xiàn)氣門不正常開啟現(xiàn)象。.（1）壓縮彈簧：）壓縮彈簧：1）圓柱彈簧（等螺距、變螺距）；）圓柱彈簧（等螺距、變螺距）；2）圓錐彈簧。）圓錐彈簧。.（2）內(nèi)外兩根彈簧，可使安裝高度減小，注意螺旋方向相反。）內(nèi)外兩根彈簧，可使安裝高度減小，注意螺旋方向相反。4、氣門彈簧、氣門彈簧要求：（要求：（1）足夠的剛度及安裝預(yù)緊力）足夠的剛度及安裝預(yù)緊力 （2） 疲勞強(qiáng)度高疲勞強(qiáng)度高 （3）加工精度高，如垂直度要求、）加工精度高，如垂直度要求、 自由公差

27、小等。自由公差小等。.材料：高碳錳鋼、鉻釩鋼等冷拔鋼絲，材料：高碳錳鋼、鉻釩鋼等冷拔鋼絲， 加工后要經(jīng)熱處理。加工后要經(jīng)熱處理。.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：b：搖臂驅(qū)動氣門式：搖臂驅(qū)動氣門式： 凸輪軸、氣門搖臂及搖臂軸、正時齒輪（帶中間齒輪）或正時凸輪軸、氣門搖臂及搖臂軸、正時齒輪（帶中間齒輪）或正時鏈輪（帶鏈條、張緊器等）或正時帶輪（帶齒形皮帶、張緊器等）。鏈輪（帶鏈條、張緊器等）或正時帶輪（帶齒形皮帶、張緊器等）。作用作用：使進(jìn)、排氣門按各缸發(fā)火次序及配氣相位規(guī)定的時刻開、：使進(jìn)、排氣門按各缸發(fā)火次序及配氣相位規(guī)定的時刻開、閉，且保證一定的氣門升程和合適的氣門運(yùn)動規(guī)律。閉，且保證一定的氣門升程和

28、合適的氣門運(yùn)動規(guī)律。.組成組成：與氣門布置形式、凸輪軸布置形式及傳動方式有關(guān)。：與氣門布置形式、凸輪軸布置形式及傳動方式有關(guān)。.（一）側(cè)置氣門式配氣機(jī)構(gòu)：正時齒輪副、下置凸輪軸、挺桿。（一）側(cè)置氣門式配氣機(jī)構(gòu)：正時齒輪副、下置凸輪軸、挺桿。.（二）頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)：（二）頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)：1、下置凸輪軸：正時齒輪副、下置凸輪軸、挺柱、推桿、氣門、下置凸輪軸：正時齒輪副、下置凸輪軸、挺柱、推桿、氣門 搖臂及搖臂軸。搖臂及搖臂軸。.2、頂置凸輪軸：、頂置凸輪軸：a：凸輪直接驅(qū)動氣門式：凸輪直接驅(qū)動氣門式： 凸輪軸、正時齒輪（帶中間齒輪）或正時鏈輪（帶鏈條、張緊凸輪軸、正時齒輪（帶中間齒輪）或正

29、時鏈輪（帶鏈條、張緊器等）或正時帶輪（帶齒形皮帶、張緊器等）。器等）或正時帶輪（帶齒形皮帶、張緊器等）。. 氣門錐角較小，氣門錐角較小，則則在氣在氣門升程相同的情況下，氣流門升程相同的情況下，氣流通過斷面較大通過斷面較大。但頭部厚度。但頭部厚度較薄，剛度差，密封性差，較薄，剛度差，密封性差，僅適用于進(jìn)氣門（僅適用于進(jìn)氣門（ 30 ），），排氣門均用排氣門均用45錐角（熱負(fù)錐角（熱負(fù)荷高）。荷高）。原因：進(jìn)氣壓差小，流速低，排氣壓差大，流速高，按進(jìn)出氣原因：進(jìn)氣壓差小，流速低，排氣壓差大，流速高，按進(jìn)出氣體流量相等原則，可以進(jìn)大、排小。此外，進(jìn)氣門頭部直徑較體流量相等原則，可以進(jìn)大、排小。此外，

30、進(jìn)氣門頭部直徑較大的好處是增加進(jìn)氣量，提高充氣效率，從而提高發(fā)電機(jī)功率。大的好處是增加進(jìn)氣量，提高充氣效率，從而提高發(fā)電機(jī)功率。排氣門頭部直徑較小的好處是減輕了排氣門的熱負(fù)荷。排氣門頭部直徑較小的好處是減輕了排氣門的熱負(fù)荷。（4）氣門直徑：同一氣缸上進(jìn)氣門頭部直徑大、排氣門頭部直徑小。）氣門直徑：同一氣缸上進(jìn)氣門頭部直徑大、排氣門頭部直徑小。（3）氣門錐角：）氣門錐角：45或或30 。.凸輪：（凸輪：（1）各缸同名凸輪之間夾角）各缸同名凸輪之間夾角-各缸發(fā)火次序確定的各缸發(fā)火次序確定的 發(fā)火間隔角確定。如發(fā)火間隔角確定。如4缸機(jī)，為缸機(jī)，為720/2/4=90凸凸 輪夾角（圖示）輪夾角（圖示）

31、.1、凸輪軸、凸輪軸：工作特點(diǎn)：受到氣門間歇性開啟的周期性沖擊性載荷。工作特點(diǎn)：受到氣門間歇性開啟的周期性沖擊性載荷。.要求：足夠的（心部）沖擊韌性和剛度，凸輪表面耐磨。要求：足夠的（心部）沖擊韌性和剛度，凸輪表面耐磨。.材料：優(yōu)質(zhì)鋼模鍛，合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造，凸輪和軸頸表材料：優(yōu)質(zhì)鋼模鍛，合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造，凸輪和軸頸表 面經(jīng)熱處理后精磨。面經(jīng)熱處理后精磨。.結(jié)構(gòu)：凸輪、軸頸、驅(qū)動機(jī)油泵和分電盤的蝸輪、驅(qū)動汽油泵結(jié)構(gòu)：凸輪、軸頸、驅(qū)動機(jī)油泵和分電盤的蝸輪、驅(qū)動汽油泵 的偏心輪（傳統(tǒng)汽油機(jī)的混合式凸輪軸，如圖示）。的偏心輪（傳統(tǒng)汽油機(jī)的混合式凸輪軸，如圖示）。.分類：分類：a：混合式凸輪

32、軸：混合式凸輪軸-進(jìn)、排氣凸輪在一根凸輪軸上。進(jìn)、排氣凸輪在一根凸輪軸上。 b：單一凸輪軸：單一凸輪軸-同名凸輪在一根凸輪軸上。同名凸輪在一根凸輪軸上。（2）每缸進(jìn)、排氣凸輪之間夾角）每缸進(jìn)、排氣凸輪之間夾角-配氣相位及氣門配氣相位及氣門 機(jī)構(gòu)幾何運(yùn)動關(guān)系確定。如機(jī)構(gòu)幾何運(yùn)動關(guān)系確定。如6100Q型汽油機(jī)，氣型汽油機(jī)，氣 門垂直布置，氣門及挺柱、推桿皆直上直下運(yùn)動，門垂直布置，氣門及挺柱、推桿皆直上直下運(yùn)動， 凸輪外形對稱，凸輪外形對稱， e1=40CA， e2=19CA， i1=20CA， i2=56CA。180CA180CA2 CABDCTDCBDC排氣行程排氣行程進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程 e1

33、i2 i1 e2(180 + e1+ e2)/2 CA(180 + i1+ i2)/2 CA2 =( e1+ 180+ 180+ i2) - (180 + e1+ e2)/2 -(180 + i1+ i2)/2 =90+( e1+ i2- e2- i1)/4 = 90+(40+56-19-20) =10415 （凸輪轉(zhuǎn)角）（凸輪轉(zhuǎn)角）（3）凸輪幾何形線：）凸輪幾何形線：1）保證配氣相位；）保證配氣相位；2）合適的氣門升程及其運(yùn)動規(guī)律。）合適的氣門升程及其運(yùn)動規(guī)律。.如圖示，如圖示，A點(diǎn)：挺柱始升點(diǎn)點(diǎn)：挺柱始升點(diǎn) B點(diǎn)：氣門始升點(diǎn)點(diǎn)：氣門始升點(diǎn) C點(diǎn)：最高點(diǎn)。點(diǎn)：最高點(diǎn)。 BCD段：工作段段：工

34、作段-決定了凸輪（最大）升程及其決定了凸輪（最大）升程及其 運(yùn)動規(guī)律。運(yùn)動規(guī)律。 D點(diǎn)：氣門最早落座點(diǎn)。點(diǎn)：氣門最早落座點(diǎn)。 E點(diǎn)：挺柱運(yùn)動終點(diǎn)。點(diǎn)：挺柱運(yùn)動終點(diǎn)。緩沖段緩沖段-消除氣門間隙，控消除氣門間隙，控制氣門開啟和落座速度。制氣門開啟和落座速度。c:氣門升程愈大，容易與活塞頂發(fā)生干涉，避氣門升程愈大，容易與活塞頂發(fā)生干涉，避閥坑較深。解決辦法閥坑較深。解決辦法-采用多氣門方案。采用多氣門方案。氣門升程大小直接影響氣門開啟時流通截氣門升程大小直接影響氣門開啟時流通截面積的大小，但也不是愈大愈好：面積的大小，但也不是愈大愈好：a:氣門升程有上限氣門升程有上限-不超過進(jìn)氣道最小流不超過進(jìn)氣道

35、最小流 通截面積；通截面積；b:氣門升程愈大，最大負(fù)加速度愈大，慣氣門升程愈大，最大負(fù)加速度愈大，慣性力愈大，容易發(fā)生脫離；性力愈大，容易發(fā)生脫離；凸輪軸的正時傳動：正時齒輪有正時記號，裝配時必須對準(zhǔn)，如凸輪軸的正時傳動：正時齒輪有正時記號，裝配時必須對準(zhǔn)，如 圖示。圖示。凸輪軸安裝與拆卸時軸凸輪軸安裝與拆卸時軸承蓋連接螺栓應(yīng)有一定承蓋連接螺栓應(yīng)有一定的次序要求：的次序要求：（5）凸輪軸的軸向定位：）凸輪軸的軸向定位：2、挺柱、挺柱：工作特點(diǎn)：將凸輪推力傳工作特點(diǎn)：將凸輪推力傳給推桿或氣門桿，并承受給推桿或氣門桿，并承受凸輪旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向凸輪旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向力。力。.要求：質(zhì)量小、剛度大

36、、要求：質(zhì)量小、剛度大、耐磨。耐磨。.材料：鎳鉻合金鑄鐵或冷材料：鎳鉻合金鑄鐵或冷激合金鑄鐵，其摩擦表面激合金鑄鐵，其摩擦表面應(yīng)經(jīng)熱處理后精磨。應(yīng)經(jīng)熱處理后精磨。（3）滾輪式：底面是）滾輪式：底面是滾輪，改善磨損，減滾輪，改善磨損，減小側(cè)壓力，船用機(jī)。小側(cè)壓力，船用機(jī)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）筒式：上面）筒式：上面凹腔與推桿球面接凹腔與推桿球面接觸，推桿作小幅度觸，推桿作小幅度擺動，適用于頂置擺動，適用于頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)氣門式配氣機(jī)構(gòu)（質(zhì)量小）。（質(zhì)量小）。（2）菌式：實(shí)心）菌式：實(shí)心體，適用于側(cè)置體，適用于側(cè)置氣門式配氣機(jī)構(gòu)。氣門式配氣機(jī)構(gòu)。主油道來的機(jī)油經(jīng)過氣缸蓋油道主油道來的機(jī)油經(jīng)過

37、氣缸蓋油道2通過通過挺柱體挺柱體9側(cè)面的油孔、上蓋底部的鍵形側(cè)面的油孔、上蓋底部的鍵形槽槽7流入柱塞流入柱塞11內(nèi)腔形成低壓油腔。內(nèi)腔形成低壓油腔。.凸輪轉(zhuǎn)動時，挺柱體凸輪轉(zhuǎn)動時，挺柱體9與柱塞與柱塞11下移，液壓缸下移，液壓缸12底部容積減小，油底部容積減小，油壓升高，加上補(bǔ)償彈簧壓升高，加上補(bǔ)償彈簧13的作用，使單向球閥的作用，使單向球閥5關(guān)閉，形成高壓油關(guān)閉，形成高壓油腔。由于液體不可壓縮性，液壓挺柱猶如剛體一樣移動，打開氣門。腔。由于液體不可壓縮性，液壓挺柱猶如剛體一樣移動，打開氣門。此時氣缸蓋油道此時氣缸蓋油道2不再向低壓油腔供油。不再向低壓油腔供油。能自動消除氣門間隙能自動消除氣門

38、間隙液壓挺柱結(jié)液壓挺柱結(jié)構(gòu)示意圖：構(gòu)示意圖：挺柱體挺柱體9由上蓋和圓柱體激光堆焊而成。由上蓋和圓柱體激光堆焊而成。.液壓缸液壓缸12與挺柱體與挺柱體9內(nèi)孔精密配合，座落內(nèi)孔精密配合，座落在氣門桿尾端。在氣門桿尾端。.柱塞柱塞11與液壓缸與液壓缸12內(nèi)孔精密配合。內(nèi)孔精密配合。.液壓缸液壓缸12底部裝有補(bǔ)償彈簧底部裝有補(bǔ)償彈簧13，上端，上端座落單向球閥座落單向球閥5。.液壓挺柱開始上行時，由于氣液壓挺柱開始上行時，由于氣門彈簧和凸輪下壓的作用，高門彈簧和凸輪下壓的作用，高壓油腔繼續(xù)關(guān)閉，直至轉(zhuǎn)到凸壓油腔繼續(xù)關(guān)閉，直至轉(zhuǎn)到凸輪基圓接觸處，氣門關(guān)閉，此輪基圓接觸處，氣門關(guān)閉，此時，氣門桿、液壓缸時，氣門桿、液壓缸12不再上不再上移，高壓油腔容積在補(bǔ)償彈簧移，高壓油腔容積在補(bǔ)償彈簧13彈力的作用下增大，高壓油彈力的作用下增